高层建筑工程中的钢结构施工

【摘 要】随着经济的发展,人口的迅速增长,人们的生活水平的提高,地价也在不断的上涨,高层建筑工程中的钢结构体系的研究也在不断的日趋完善,而计算技术的发展也使得高层建筑工程中施工技术水平的不断提高,使高层建筑工程迅猛发展.本文通过分析我国高层建筑工程中钢结构施工的现状,分析钢结构主承建的概念,并针对钢结构施工中存在的问题,提出发展对策,最终使得高层建筑工程中的钢结构施工得到更好的发展,创造出更多的经济效益.

【关 键 词】高层建筑；工程；钢结构；施工

当今世界是知识的世界,是一个竞争激烈的时代.人们的生活水平的提高,计算技术的发展也使得高层建筑工程中施工技术水平的不断提高,从而使高层建筑工程迅猛发展.在国外,高层建筑工程中的钢结构施工建筑已有110多年的历史,世界上最早一幢钢结构高层建筑在1883年屹立在美国芝加哥广场上,这也给高层建筑工程带来了新的革命.而在超高层建筑工程中,由于钢筋混凝土结构所占的自重较大,同时在建筑面积比率中,柱子开始越来越占有重要的地位和面积,因而当钢筋混凝土结构在高层建筑工程施工中运用的时候就受到各方面的质疑,与此同时同时高强度钢材应运而生,然而在高层建筑施工中采用部分钢结构或全钢结构的理论,这样的研究与设计建造可说是同步前进的,也是在高层建筑的发展中进步的,因此这样的发展体现了发达国家的建筑科技、材料工业、综合技术水平等,而近几年来中国的发展也体现了中国的实力的进步,同时高层建筑工程中的钢结构施工也是建设部门财力雄厚的象征.

1高层建筑工程中的钢结构施工研究的现状

高层建筑工程中的钢结构施工的发展,是归家经济发展的象征,自改革开放以来,我国的高层建筑工程钢结构设施的建筑发展,已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,以东南网架集团的建筑为例,专家的论证和区政府领导早已通过了对这栋“东南科技研发中心”的初步设计的审查,已通过专家的论证和区政府领导的审查.这是一幢地下二层,地上二十六层,层高3.6米,集研发、设计、培训、检测为一体的多功能智能大楼.建筑物是全钢结构高层建筑,其总高度为100米,建筑总面积4.0万平方米,它的建筑造型新颖、美观、大方,充分展示了钢结构的特性和现代建筑风格.在国内,全钢结构高层建筑,并不多,在浙江省来说属于首创,这样的建筑体现了东南网架集团对建设部授予“钢结构产业化基地”的荣誉和责任.而这一集团在设计、制作、安装等方面具有难度大、造型复杂钢结构工程特点,比如已建成的广州新体育馆主场馆、厦门气象局综合楼等工程为例,这些建筑在钢结构方面已经积累了丰富的设计、制作、安装经验.而这些也正是体现了广大员工在高层建筑钢结构上的技术水平的进一步提高,更显示了在高层建筑钢结构中的结构体系、材料选用、制作与安装等方面的技术的进步,国家经济的不断发展.

同时,在高层办公建筑由主楼和裙房组成的建筑上,如地上49层,地下3层,地面高度等的设计,就显得更为奇特,在外框设计为箱形钢柱,而框架梁则设计为H型钢,在结构上则采用了难度较大的悬挑的巨大的对角斜支撑结构体系,这样的设计就是的斜支撑采用上就必须使用宽翼缘H型钢.这样的一个设计,钢筋混凝土核心筒及斜撑则主要承担着结构体系所受的水平力,而在钢筋混凝上现浇使得核心筒各层楼板的形成,设计讨巧、美观,同时又实用,同时在核心筒与外框筒间梁的设计则采用最先进的钢梁为支撑,钢梁翼缘上以剪力钉将焊好,以形成组合楼板,保障其安全.三层裙房承重体系为钢筋混凝土框架结构,楼盖为钢筋混凝土梁板结构,屋顶为钢结构支承的玻璃顶.

2高层建筑工程中的钢结构施工工程难度特点

高层建筑工程中的钢结构施工工程中难度还是有的,结构的大截面钢斜撑是主要受力构件,承受上部分9层结构的竖向力及整个建筑的水平力.在斜撑跨越9个结构层上,每根斜撑长约58.1m,在高层建筑工程中的钢结构施工中,其高空吊装、定位、测量校正这几个特点是高层建筑工程中钢结构安装的最大难题.而在高层建筑工程钢结构施工中的另外一个难题则是,现场施焊困难,焊接质量控制难度较大.比如,钢杜壁厚130mm,130mm厚钢板全熔透现场对接焊接在当时国内建筑钢结构施工中比较罕见,这样的难题给高层建筑工程中的钢结构的施工带来了很大的困难.而在钢柱位于建筑边角部位,且此构件重量最大,给塔吊的选型、布置,结构层分段施工及钢柱、钢斜撑的分节吊装造成困难.这三点给高层建筑工程中的钢结构施工工程带来了不可预估的难题.

3高层建筑工程中的钢结构施工中钢框架结构吊装施工

高层建筑工程中的钢结构施工中钢框架结构吊装施工,主要是分为地下室钢结构吊装、地上部分钢结构吊装、钢柱和钢梁的吊装、型钢斜撑的吊装几个部分.而筒劲性钢柱、钢柱及柱间钢斜撑则是地下室钢结构吊装核心部分.但是,具体问题具体分析在施工现场,由于条件的限制,开设坡道至地下室的难度较大,而且如果汽车吊开至地下室进行钢结构吊装,与土建施工相互影响较大,施工进度难以提高.因此,在地下室底板施工初期就安装一台外爬塔吊,就显得尤为重要.地上部分钢结构吊装中钢柱和钢斜撑均的运用则需要考虑的因素,是尽可能地减少节点数、保证钢柱节点数来满足塔吊的起重能力和构件的运输能力,以便于安装施工.钢柱和钢梁的吊装在吊装的时候要先装主梁后装次梁,从而加快施工进度,同时有利于框架的稳定性.然而高层建筑工程中型钢斜撑的吊装则是整个工程中的难点,型钢斜撑的长度长,使得整根吊装的难度较大,因此在施工中为了保证型钢斜撑的整体刚度和安装的稳定性,则采取分节吊装,使钢梁起到临时支撑作用,以防止钢梁在吊装过程形.柱间型钢斜撑与悬挑钢斜撑相比尺寸重量较小,可以直接吊装.

4高层建筑工程中的钢结构施工的结构体系

钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差.随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件.

高层建筑工程中的钢结构施工中关于建筑的划分,一般没有一个固定的规范,以建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范等,只要是建筑总高度超过了24米基本就符合高层建筑的要求.而在高层建筑工程中的钢结构施工中,有关结构设计里,一般以经济、合理、安全、可靠的设计为设计原则,同时要根据建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度来进行具体的设计改变,从而选择相应的结构体系,如,框架结构体系、剪力墙结构体系、框架―剪力墙结构体系、框―筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系,已达到最终的工程建筑的目的.

高层建筑工程中的钢结构施工,在结构设计中除采用钢筋混凝土结构外,还采用型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和全钢结构.东南科技研发中心,建筑高度在100米左右,柱网为八、九米左右,抗震设防烈度一般设为6度,采用框架―剪力墙或框―筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求.

5结语

在当今这个信息技术高度发展的时代,高层建筑工程中的钢结构体系的研究也在不断的日趋完善,而计算技术的发展也使得高层建筑工程中施工技术水平的不断提高,使高层建筑工程迅猛发展.高层建筑工程中的钢结构施工中,钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差.随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件.因而高层建筑工程中的钢结构施工研究,为我国钢结构的发展创造了更好、更广阔的空间,有利于社会的发展.

[2]李和华.钢结构连接节点设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.